[發(fā)明專(zhuān)利]用于無(wú)水鹵化氫和無(wú)水二氧化碳合成的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280014806.5
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103459305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格雷戈里奧·塔蘭孔三世
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中西制冷劑有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B7/19
• 分類(lèi)號(hào): C01B7/19;C01B3/16
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 牟靜芳;楊淑媛

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/474,659（2011年4月12日提交）的權(quán)益，將其通過(guò)引用結(jié)合在此，如同完全在此提出一樣。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于合成無(wú)水鹵化氫和二氧化碳的方法。在熱催化式反應(yīng)器A中，二氧化碳是從一氧化碳和水合成的。在熱催化式反應(yīng)器B中，鹵化氫流體是從有機(jī)鹵化物流體、無(wú)水氫氣以及無(wú)水二氧化碳合成的。

發(fā)明背景

有機(jī)鹵化物家族是非常廣泛的。本發(fā)明涉及制冷劑流體和全氟代流體的家族。在最近的80年里已經(jīng)完成了可觀數(shù)量的有機(jī)鹵化物流體的化學(xué)合成，包括大多數(shù)制冷劑流體例如氯氟烴（下文中的“CFC”）、氫氯氟烴（“HCFC”）、氟烷（“FC”）、氫氟烷（“HFC”）以及氫氟烯烴（“HFO”）。

已經(jīng)確定的是一些流體，具體地是用作制冷劑的化合物，已經(jīng)促進(jìn)了大氣中的臭氧的耗損和全球變暖。已經(jīng)采取國(guó)際措施來(lái)逐步淘汰這些制冷劑和類(lèi)似化合物的使用。目前，科學(xué)界關(guān)注的是保護(hù)環(huán)境，特別是關(guān)于任何化學(xué)污染，包括二氧化碳到大氣的釋放。

用于處理和/或分解有機(jī)鹵化物流體（例如制冷劑）的當(dāng)前方法可以包括使用極高的溫度。例如，用于制冷劑分解的某些方法包括將這些化合物在還原條件下加熱到約1300℃至20000℃的溫度。因此，對(duì)用于在較不嚴(yán)苛的條件下即低于1300℃的溫度下處理有機(jī)鹵化物流體的方法存在需求。

發(fā)明概述

因此，本發(fā)明是針對(duì)一種用于合成無(wú)水鹵化氫和無(wú)水二氧化碳的方法，這種方法基本上消除了一種或多種由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的問(wèn)題。

示例性實(shí)施例提供了一種新的用于合成無(wú)水鹵化氫和二氧化碳的方法。在熱催化式反應(yīng)器A中，可以從一氧化碳和水合成二氧化碳。在熱催化式反應(yīng)器B中，從有機(jī)鹵化物流體、氫氣和無(wú)水二氧化碳合成鹵化氫流體。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，單元1的雙反應(yīng)器A和B，其中在一個(gè)或多個(gè)雙反應(yīng)器的組中，在第一散熱容器（heat?sink?vessel）的反應(yīng)器A中發(fā)生一種熱催化反應(yīng)，在第二散熱容器的反應(yīng)器B中發(fā)生一種熱催化反應(yīng)并且第三散熱容器提供了用于平衡在第一和第二散熱容器中的熱量的裝置。

在一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種方法用于無(wú)水鹵化氫流體和無(wú)水二氧化碳的熱催化合成。在熱催化式反應(yīng)器A中，從一氧化碳和水合成二氧化碳和氫氣。在熱催化式反應(yīng)器B中，從有機(jī)鹵化物流體、氫氣和無(wú)水二氧化碳合成鹵化氫流體。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供一種使用雙反應(yīng)器A和B的方法，其中在反應(yīng)器A中，反應(yīng)物是一氧化碳和水，這種反應(yīng)器在從1atm至30atm的壓力范圍內(nèi)和在300℃至900℃的溫度范圍內(nèi)以低能量的放熱反應(yīng)形成了二氧化碳和氫氣。在反應(yīng)器B中，反應(yīng)物是有機(jī)鹵化物流體、無(wú)水氫氣和無(wú)水二氧化碳，該反應(yīng)器在從1atm至30atm的壓力范圍內(nèi)以及在600℃至900℃的溫度范圍內(nèi)形成了鹵化氫流體和一氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供一種方法，這種方法具有一個(gè)氫氣擴(kuò)散器，其中氫原子產(chǎn)量是至少等于來(lái)自這種有機(jī)鹵化物流體的鹵素原子的數(shù)目。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供一種方法，這種方法具有一個(gè)質(zhì)量控制裝置以將二氧化碳分子的流量調(diào)整到是至少等于其他反應(yīng)物的碳原子的數(shù)目，從而形成無(wú)水鹵化氫流體和一氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種用于有機(jī)鹵化物流體（例如制冷劑流體和全氟化碳流體）的熱催化分解的方法。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種使用熱催化式反應(yīng)器的方法，這種熱催化式反應(yīng)器用于將一氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種使用熱催化式反應(yīng)器的方法，這種熱催化式反應(yīng)器用于將有機(jī)鹵化物轉(zhuǎn)化為無(wú)水鹵化氫和一氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種使用熱催化反應(yīng)（類(lèi)似于水-煤氣變換反應(yīng)）的方法，這種熱催化反應(yīng)使用催化劑用于將一氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種使用熱催化反應(yīng)的方法，這種熱催化反應(yīng)使用催化劑用于將有機(jī)鹵化物轉(zhuǎn)化為無(wú)水鹵化氫和一氧化碳。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供一種用于安排雙反應(yīng)器A和B的方法，其中進(jìn)行該反應(yīng)不要求能量輸入。

在另一個(gè)方面中，這些實(shí)施例提供了一種方法用于控制在這些反應(yīng)物的鹵素原子與氫原子之間的平衡以?xún)H形成無(wú)水鹵化氫流體。